3-3 机器人工作站电气系统故障分析教学课件

工作站电气系统故障分析机器人工作站故障诊断与维护微课系列知识引入工业机器人的动力系统是驱使执行机构运动的装置，它将电能或流体能等转换成机械能，按照控制系统发出的指令信号，借助与动力元件使工业机器人完成指定的工作任务。电动系统有步进电动机驱动、直流伺服电动机驱动和交流伺服电动机驱动等方式。为保证工作站正常运行，要掌握好电气系统的故障分析，尽快确定故障点。学习内容伺服系统安装注意事项1伺服系统报警分析及处理2日常故障必要准备※劳动保护用品

工作服、安全帽、劳保鞋、手套、静电手环等※故障处理工具

内六角、一字螺丝刀、十字螺丝刀、钟表螺丝刀、万用表※技术资料

电气维保手册、工作站技术手册、维保服务单日常故障必要准备准备阶段1）查阅资料，掌握工作站的供电和电源系统。2）根据实验室安全规范要求，做好断电工作。3）准备电气维保的相关技术资料、工具和劳动保护衣服。伺服系统安装注意事项机器人的伺服系统包括伺服驱动器及伺服电机。驱动器安装在发热体附近时，要控制因发热体的热辐射或对流造成的温升影响；安装在振动源附近时，要在驱动器的安装面上安装防振器具，防止振动传递至驱动器；不要设置在高温潮湿的场所、有水滴或切削油飞溅的场所、环境气体中粉尘或铁粉较多的场所、有腐蚀性其他的场所。驱动器使用基座安装，应安装在上漆的金属表面上。安装时，请使伺服驱动器的正面（操作人员的实际安装面）面向操作人员，并使其垂直于墙壁。为保证能够通过风扇以及自然对流体进行冷却，在伺服驱动器的周围留有足够的空间。在横向两侧各留10mm以上，在纵向两侧各留50mm以上的空间。伺服系统安装注意事项在进行电源连接端子的接线时，要准备一字螺丝刀、冷压端子和接线钳。其步骤如下。步骤1：将主回路端子从驱动器的连接器上拆下。步骤2：使用接线钳剥下连接电缆外层，一般为8~9mm。步骤3：将电线的线芯套入至冷压端子（线芯需露出冷压端子部分至少1mm）。步骤4：使用接线钳压制已套有冷压端子的电线，并剪去露出的线头（允许露出部分不超过0.5mm）。步骤5：使用工具（一字螺丝刀或弹簧开头器）将压制好的电线插入连接端子中。步骤6：电线插入段子后，拔出工具。步骤7：重复上述操作，进行必要接线。步骤8：如更改接线，需将电线从连接端子中拔出。拔出时，使用工具下压连接端子弹簧，然后拔出电线。步骤9：接线完成后，将主回路连接端子和控制回路连接端子安装至驱动器连接器上。电源输入配线，使用单相AC200~240V输入电源。伺服系统安装注意事项如电机型号中的编码器记号为“L”的，说明电机使用的时绝对值编码器，且需要连接电池。若发生报警A.47或A.48时，请尽快更换电池。更换电池后，进行“清除多圈报警”操作和“清除多圈信息”操作。机器人的伺服电机带制动器，能让电机在驱动器的电源OFF时保持位置固定，使机械的可动部不会因自重或外力作用而移动，内置于伺服电机的制动器为无励磁动作型保持专用制动器，一般在机械侧，不能用于制动，只能用于保持伺服电机的停止状态。制动器需配备独立的24V外部电源，其正常工作的电压至少保持在21.6V。伺服系统安装注意事项为了能保证更换或维修后的伺服系统安全可靠运行，需要对其进行试运行。在试运行前，要确认以下内容。

a)正确进行了驱动器和伺服电机的设置、接线和连接。

b)供给驱动器的电源电压正常。

c)电机的各紧固部无松动。

d)使用带油封的电机时，油封部无损坏，且已涂抹机油。

e)使用长期保存的电机时，电机的维护、检查已完成。

f）带制动器的电机已预先解除了制动器。以上内容无误后，可以使用JOG运行功能进行伺服电机单体的试运行。JOG运行是指不连接上位装置，以事先设定的JOG速度来驱动电机，确认伺服动作功能。伺服系统安装注意事项

MODBUS通讯功能使用连接端子，MODBUS通讯有两种模式：ASCII和RTU模式。在通讯过程中有可能会发生错误，常见错误源有：a)读写参数时，数据地址不对；b)写参数时，数据超过此参数的最大值或小于此参数的最小值；c)通讯受到干扰，数据传输错误或者校验码错误。当出现上述前两种通讯错误时，伺服驱动器运行不受影响，同时伺服驱动器会反馈错误帧。当出现第三种错误时，传输数据将会被认为无效丢弃，不返回帧。伺服系统在过载、碰撞等情况下会发出报警，一般分为三个等级：Gr.1(一级报警)、Gr.2(二级报警)和警告，这三种不同等级的报警将影响伺服系统的启停与状态显示。控制器安装控制器是机器人系统的运动控制中心，在机器人系统应用中，实现机器人的运动控制及与机器人协调的部件控制，是接收示教器指令，发送终端控制信号核心单元。控制器与伺服驱动器之间一般通过耦合器连接，耦合器是扩展模块和EtherCAT主站间的数据中转站，可接收并执行主站的指令、管理扩展模块、收集扩展模块数据将其发送给主站及将主站运算结果发送给扩展模块。一般耦合器要配备电源模块进行供电。机器人控制单元还配有扩展模块，如数字输入、数字输出。数字输入模块采集24VDC逻辑输入信号，将采集结果发给耦合器，耦合器通过EtherCAT总线把信号传给控制器，数字输出模块接收并执行耦合器指令，把从耦合器接收到的逻辑数据发送给执行机构。为了区分EtherCAT从站中不同的扩展模块，每个扩展模块的顶端，都有一个拨码器，用于设置模块在从站中的ID，区分不同的模块。安装分布式从站模块时，